POLITECHNIKA WROCŁAWSKA

INSTYTUT INŻYNIERI BIOMEDCZNEJ I POMIAROWEJ

PL. GRUNWALDZKI 13, BUD. D1, POK. 026B

Laboratorium z Biofizyki

Typ dokumentu:

Sprawozdanie #2

Data

wykonania

ćwiczenia:

15.10.2012

Tytuł:

Ćwiczenie 1.
ZALEŻNOŚĆ POMIARU OBJĘTOŚCI
IMASY W ZALEŻNOŚCI OD
LEPKOŚCI WPŁYW ADHEZJI
CIECZY DO MATERIAŁU NA
OBJĘTOŚĆ SWOBODNĄ

Autorzy:

1. Cel ćwiczenia:

Doświadczenie ma na celu określenie zależności pomiaru objętości oraz masy w funkcji
zmiany lepkości cieczy oraz określenie wpływu adhezji cieczy do materiału na objętość
swobodną.

2. Wstęp:

3. Materiały, odczynniki i urządzenia:

-woda destylowana
-glikol propylenowy o gęstości

=1,04 g/cm3

-pipeta automatuczna o zakresie 100-1000 µl
-pipeta szklana o zakresie 1-5 ml
-waga elektroniczna
-końcówki do pipet 100-1000 µl (niebieskie)
-naczynko do naważania
-termometr

4. Przebieg doświadczenia:

1. Wytarowanie naczynka do nawarzania
2. Odmierzenie za pomocą pipety automatycznej (o zakresie 100-1000 µl) 1000 µl wody
destylowanej, umieszczenie na naczynku do naważania i zważenie.
3. Wytarowanie naczynka do nawarzania
4. Odmierzenie za pomocą pipety automatycznej (o zakresie 100-1000 µl) 100 µl wody
destylowanej, umieszczenie na naczynku do naważania i zważenie.
5.Wytarowanie naczynka do nawarzania
6. Odmierzenie za pomocą pipety szklanej (o zakresie 1-5 ml) 1000 µl wody destylowanej,
umieszczenie na naczynku do naważania i zważenie.
7. Wytarowanie naczynka do naważania

8. Odmierzenie za pomocą pipety automatycznej (o zakresie 100-1000 µl) 1000 µl glikolu
propylenowego, umieszczenie na naczynku do naważania i zważenie.
Uwaga: Każdy podpunkt wykonywały 3 osoby, każda po 9 razy
9. Zmierzenie temperatury w pomieszczeniu
10. Sporządzenie roztworów wodnych glikolu propylenowego (10%, 20%, 50%, 80%)
11. Odmierzenie za pomocą pipety automatycznej o zakresie 100-1000 µl po 1 ml każdego
roztworu i zważenie.

5. Pomiary i analiza danych:



Pomiary masy:

Pomiary w tabeli przedstawione

kolorem niebieskim zostały wykonane przez Dorotę,

kolorem

zielonym przez Anię

natomiast te kolorem czerwonym przez Ewę.

Kolorem czarnym wpisano

wartości średnie dla poszczególnych pomiarów,a

kolorem żółtym ich poszczególne odchylenia

standardowe.

woda

glikol propylenowy

1000 µl pipeta

automatyczna-

Pomiar 1

100 µl pipeta

automatyczna-

Pomiar 2

1000 µl pipeta szklana -

Pomiar 3

1000 µl pipeta

automatyczna-

Pomiar 4

[g]

[g]

[g]

[g]

1,008

0,1082

1,0076

1,0465

1,0054

0,1055

1,086

0,9909

1,0068

0,1076

1,0161

1,0304

1,0073

0,1062

1,0098

1,0062

1,0079

0,1062

1,0112

1,0264

1,009

0,107

1,0096

1,0796

1,0082

0,1069

1,0147

1,0388

1,006

0,153

1,012

0,9879

1,0068

0,1072

1,0012

1,0347

1,0073

0,1120

1,0187

1,0268

0,0010

0,0138

0,0229

0,0257

1,0086

0,1051

0,9998

1,0243

1,0091

0,1062

0,995

1,054

1,0076

0,1078

0,9893

1,0633

1,0063

0,1059

1,0118

1,0041

1,0102

0,1049

1,0038

1,0888

1,0099

0,1052

0,9967

1,0356

1,0093

0,1061

1,0102

1,0548

1,0095

0,1058

1,0096

1,0136

1,0087

0,1064

0,9978

1,0277

1,0088

0,1059

1,0016

1,0407

0,0011

0,0008

0,0070

0,0240

1,0073

0,106

1,0113

1,0673

1,0088

0,1058

1,0174

1,0786

1,0056

0,1076

1,0098

1,0445

1,0074

0,1068

1,0112

1,02

1,0093

0,1048

0,9968

1,0805

1,0088

0,1059

1,01

1,0256

1,0073

0,1057

1,017

1,0103

1,0099

0,1043

1,0084

1,0302

1,0069

0,1069

1,0138

1,04

1,0079

0,1060

1,0106

1,0441

0,0012

0,0009

0,0054

0,0231

Tabela 1



Wartości średnie pomiarów wykonanych przez wszystkich członków grupy:

woda

glikol
propylenowy

1000µl pipeta
automatyczna

100µl pipeta
automatyczna

1000µl pipeta
szklana

1000µl pipeta
automatyczna

[g]

[g]

[g]

[g]

średnia masa

1,0080

0,1008

1,0103

1,0372

odchylenie
standardowe

0,0016

0,0091

0,0168

0,0272

Tabela 2



obliczenie teoretycznej masy odmierzonych substancji

Zmierzona temperatura wynosiła 25

Gęstość w danej temperaturze według tablic wynosi:

-dla wody: 0,9970 g/

-dla glikolu propylenowego: 1,0325 g/

Przykładowe obliczenia:

m=0,9970*1=0,9970 [g]

Teoretyczna masa dla danej objętości wynosi:

-dla 1000µl wody: 0,9970 g

-dla 100µl wody: 0,0997 g

-dla 1000µl glikolu propylenowego: 1,0325 g



przeprowadzenie testu T dla badanych substancji i weryfikacja błędów w modelu statystycznym
:

Wzór na przeprowadzenie testu T

gdzie:
x- wartość średnia z prób
h-teoretyczna wartość
s-odchylenie standardowe
n-liczba pomiarów

Wyniki

testu T dla

poszczególnych pomiarów

Pomiar 1

Pomiar 2

Pomiar 3

Pomiar 4

Dorota

9,578

0,845

0,898

0,209

Ania

10,332

7,559

0,622

0,324

Ewa

8,507

6,469

2,383

0,477

Tabela 3

Przyjmując, że poziom ufności α przy przeprowadzonych pomiarach wynosi 0.05,
odczytujemy z tabeli wartości 9 stopień swobody dla którego czyli 2,262. Oznacza to, że
wszystkie wartości testu od wyżej wymienionej uznawane są za nieistotne statystycznie

Dokładność pipety automatycznej: 0,002 ml

Dokładność pipety szklanej: 0,05 ml



Przygotowanie roztworów wodnych glikolu propelynowego:

Przykładowe obliczenia:



Teoretyczne masy potrzebne do sporządzenia roztworów:

Stężenie

glikol propylenowy

cały roztwór

[%]

[g]

[g]

10

0,2

2

20

0,4

2

50

1

2

80

1,6

2

Tabela 4



Rzeczywiste stężenia i odmierzone masy:

Stężenie

glikol propylenowy

cały roztwór

[%]

[g]

[g]

10,51

0,2128

2,0243

20,90

0,4179

1,9996

50,08

0,9996

1,9961

79,29

1,6112

2,0320

Tabela 5



Masa 1 ml roztworu:

stężenie [%]

10

20

50

80

masa [g]

1,0128

1,0126

1,0317

1,0359

1,012

1,0141

1,0305

1,0375

1,0114

1,0137

1,0311

1,0349

wartość średnia

1,0121

1,0135

1,0311

1,0361

Tabela 6



Rysunek 1 przedstawiający zależność korelacyjną między wartością masy naważonej
mieszaniny, a objętością glikolu w roztworze.

Rysunek 1

6. Wnioski:



Glikol propylenowy jest dużo trudniejszy do odpowiedniego odmierzenia niż woda
destylowana dzieje się tak dlatego, że obie te ciecze mają sprcyficzne właściwości które
wpływają na siły działające w układzie podczas przeprowadzania pomiarów.



Glikol propylenowy posiada mniejszy współczynnik napięcia powierzchniowego od
wody. Siła napięcia powierzchniowego, która jest wprost proporcjonalna do jej
współczynnika, posiada zwrot przeciwny do siły ciężkości cieczy, dlatego powoduje
mniejszą stabilność warstwy glikolu na końcu tipsa.

0,2128

0,4179

0,9996

1,6112

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

1,8

1,0100

1,0150

1,0200

1,0250

1,0300

1,0350

1,0400

War

to

ść

m

asy

n

aważo

n

e

j

Objętość glikolu w roztworze

Zależność korelacyjna między wartością masy naważonej a objętością

glikolu.



Nie wiem czy jest sens żeby pisać że jest to korelacja liniowa dodatnia a nawet jeśli
tak napiszemy to coś wiecej o tym?



Korzystając z wartości pomiarów zawartych w tabeli1 można stwierdzić, że na
dokładność pomiarów, często nie wpływają właściwości chemiczne czy fizyczne
substancji lecz subordynacja osoby pipetującej.



Aby wyniki badań były wiarygodne, prace jakie odbywają się w laboratorium powinny

być nie tylko wielokrotnie powtarzane przez daną osobe lecz również przez całą grupe
laboratoryjną, a nawet przez inne ośrodki badawcze.

7. Bibliografia:



„Biofizyka – Wybrane zagadnienia wraz z ćwiczeniami” Z. Jóźwiak, G. Bartosz



http://www.pomocstatystyczna.pl/tablice_tstudent.html